İnsanın yaratdığı müxtəlif texnikaları nəzərə almasaq, cansız təbiətdə məlumat varmı? Bu sualın cavabı konsepsiyanın özünün tərifindən asılıdır. "İnformasiya" termininin mənası bəşəriyyətin bütün tarixi boyu dəfələrlə əlavə edilmişdir. Tərifə elmi fikrin inkişafı, texnologiyanın tərəqqisi və əsrlər boyu toplanmış təcrübə təsir etdi. Bu fenomeni ümumi terminologiya baxımından nəzərdən keçirsək, cansız təbiətdəki məlumat mümkündür.
Konsepti müəyyən etmək üçün seçimlərdən biri
İnformasiya dar mənada insandan insana, insandan avtomata və ya avtomatdan avtomata, eləcə də bitki və heyvanlar aləmində fərddən fərdə bu və ya digər siqnal şəklində ötürülən mesajdır.. Bu yanaşma ilə onun mövcudluğu yalnız canlı təbiətdə və ya sosial-texniki sistemlərdə mümkündür. Bunlara başqa şeylərlə yanaşı, arxeologiyada cansız təbiətdəki məlumat nümunələri, qayaüstü rəsmlər, gil lövhələr və s. Bu halda məlumat daşıyıcısı canlı maddə və ya texnologiya ilə açıq şəkildə əlaqəsi olmayan obyektdir, lakin eyni şəxsin köməyi olmasaydı, məlumatlar qeydə alınmaz və saxlanılmazdı.
Subyektiv yanaşma
Müəyyənləşdirməyin başqa yolu da var: informasiya subyektiv xarakter daşıyır və yalnız ətrafdakı əşyalara, hadisələrə və sairlərə hansısa məna bəxş etdikdə insanın şüurunda baş verir. Bu fikrin maraqlı məntiqi nəticələri var. Belə çıxır ki, insanlar yoxdursa, heç bir yerdə məlumat, məlumat və mesajlar, o cümlədən cansız təbiətdəki məlumatlar yoxdur. Tərifin bu versiyasında informatika subyektiv elminə çevrilir, lakin real dünya deyil. Bununla belə, bu mövzunu dərindən araşdırmayacağıq.
Ümumi tərif
Fəlsəfədə informasiya qeyri-maddi hərəkət forması kimi müəyyən edilir. Hər hansı bir obyektə xasdır, çünki müəyyən bir məna daşıyır. Bu tərifdən çox da uzaq olmayan terminin fiziki anlayışı gedir.
Dünyanın elmi mənzərəsindəki əsas anlayışlardan biri enerjidir. Bütün maddi obyektlər tərəfindən mübadilə olunur və daim. Onlardan birinin ilkin vəziyyətinin dəyişməsi digərində dəyişikliklərə səbəb olur. Fizikada belə bir proses siqnal ötürülməsi kimi qəbul edilir. Siqnal, əslində, bir obyekt tərəfindən ötürülən və digəri tərəfindən qəbul edilən bir mesajdır. Bu məlumatdır. Bu tərifə görə, məqalənin əvvəlində verilən sualın cavabı birmənalı olaraq müsbətdir. Cansız təbiətdəki məlumatlar bir obyektdən digərinə ötürülən müxtəlif siqnallardır.
Termodinamikanın İkinci Qanunu
Daha qısa və daha dəqiq tərif: məlumat sistemin nizamlılığının ölçüsüdür. Burada əsas fiziki qanunlardan birini xatırlatmağa dəyər. Termodinamikanın ikinci qanununa görə, qapalı sistemlər (bunlar ətraf mühitlə heç bir şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olmayan sistemlərdir) həmişə nizamlı vəziyyətdən xaotik vəziyyətə keçir.
Məsələn, zehni təcrübə aparaq: qapalı qabın yarısına qaz yerləşdirək. Müəyyən müddətdən sonra o, verilən bütün həcmi dolduracaq, yəni olduğu qədər sifariş verilməyəcək. Eyni zamanda, sistemdəki məlumatlar sıra ölçüsü olduğu üçün azalacaq.
Məlumat və entropiya
Qeyd etmək lazımdır ki, müasir mənada Kainat qapalı sistem deyil. Quruluşun mürəkkəbləşməsi prosesləri ilə xarakterizə olunur, nizamlılığın və deməli, məlumatın miqdarının artması ilə müşayiət olunur. Big Bang nəzəriyyəsinə görə, kainat yaranandan bəri belədir. Əvvəlcə elementar hissəciklər, sonra molekullar və daha böyük birləşmələr meydana çıxdı. Daha sonra ulduzlar yaranmağa başladı. Bütün bu proseslər struktur elementlərin sıralanması ilə xarakterizə olunur.
Kainatın gələcəyinin proqnozu bu nüanslarla sıx bağlıdır. Termodinamikanın ikinci qanununa görə, məlumatın əksinə olan entropiyanın artması nəticəsində istilik ölümü onu gözləyir. Bir sistemin pozğunluğunun ölçüsü kimi müəyyən edilə bilər. Termodinamikanın ikinci qanunu qapalı olduğunu bildirirSistemlərdə entropiya həmişə artır. Bununla belə, müasir bilik onun bütün Kainata nə dərəcədə tətbiq oluna biləcəyi sualına dəqiq cavab verə bilməz.
Qapalı sistemdə cansız təbiətdə informasiya proseslərinin xüsusiyyətləri
Cansız təbiətdəki bütün məlumat nümunələrini ümumi xüsusiyyətlər birləşdirir. Bu, bir mərhələli prosesdir, məqsədin olmaması, qəbuledicinin artması ilə mənbədə kəmiyyət itkisidir. Bu xassələri daha ətraflı nəzərdən keçirin.
Cansız təbiətdəki məlumat enerji azadlığının ölçüsüdür. Başqa sözlə, sistemin iş görmək qabiliyyətini xarakterizə edir. Xarici təsir olmadıqda, hər dəfə kimyəvi, elektromaqnit, mexaniki və ya başqa bir iş yerinə yetirildikdə, geri dönməz sərbəst enerji itkisi baş verir və onunla birlikdə məlumat.
Açıq sistemdə cansız təbiətdəki informasiya proseslərinin xüsusiyyətləri
Xarici təsir altında müəyyən sistem məlumatı qəbul edə bilər və ya onun bir hissəsini başqa bir sistem tərəfindən itirilir. Bu halda, birincisində iş görmək üçün kifayət qədər sərbəst enerji miqdarı olacaqdır. Yaxşı bir nümunə, ferromaqnitlər adlanan maqnitləşmədir (xarici maqnit sahəsi olmadıqda müəyyən şəraitdə maqnitlənməyə qadir olan maddələr). Onlar oxşar xassələri ildırım vurması nəticəsində və ya digər maqnitlərin iştirakı ilə əldə edirlər. Bu vəziyyətdə maqnitləşmə sistem tərəfindən müəyyən miqdarda məlumat əldə etməyin fiziki ifadəsinə çevrilir. Bu nümunədəki iş bir maqnit sahəsi tərəfindən həyata keçiriləcək. Bu halda informasiya prosesləribirmərhələlidir və heç bir məqsədi yoxdur. Sonuncu xüsusiyyət onları vəhşi təbiətdəki oxşar hadisələrdən daha çox fərqləndirir. Məsələn, maqnitləşmə prosesinin ayrı-ayrı fraqmentləri heç bir qlobal məqsəd güdmür. Canlı maddə vəziyyətində belə bir məqsəd var - bu, biokimyəvi məhsulun sintezi, irsi materialın ötürülməsi və s.
İnformasiyanın artmaması qanunu
Cansız təbiətdə informasiya ötürülməsinin başqa bir xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, qəbuledicidə informasiyanın artması həmişə onun mənbədə itməsi ilə bağlıdır. Yəni kənar təsir olmayan sistemdə informasiyanın həcmi heç vaxt artmır. Bu müddəa azalmayan entropiya qanununun nəticəsidir.
Qeyd etmək lazımdır ki, bəzi alimlər informasiya və entropiyanı əks işarəli eyni anlayışlar kimi qəbul edirlər. Birincisi sistemin nizamlılığının ölçüsü, ikincisi isə xaosun ölçüsüdür. Bu baxımdan informasiya mənfi entropiyaya çevrilir. Lakin problemin bütün tədqiqatçıları bu fikrə əməl etmirlər. Bundan əlavə, termodinamik entropiya ilə informasiya entropiyasını ayırd etmək lazımdır. Onlar müxtəlif elmi biliklərin bir hissəsidir (müvafiq olaraq fizika və informasiya nəzəriyyəsi).
Mikrodünyada məlumat
Məktəbin 8-ci sinfi "Cansız təbiətdə informasiya" mövzusunu öyrənir. Bu nöqtəyə qədər tələbələr fizikada kvant nəzəriyyəsi ilə hələ də az tanışdırlar. Lakin onlar artıq bilirlər ki, maddi obyektlər bölünə bilərmakro və mikro dünya. Sonuncu, elektronların, protonların, neytronların və digər hissəciklərin mövcud olduğu maddə səviyyəsidir. Burada klassik fizikanın qanunları çox vaxt tətbiq olunmur. Bu arada məlumat mikrokosmosda da mövcuddur.
Kvant nəzəriyyəsini araşdırmayacağıq, lakin yenə də bir neçə məqamı qeyd etməyə dəyər. Mikrokosmosda belə bir entropiya yoxdur. Bununla belə, hətta bu səviyyədə hissəciklərin qarşılıqlı təsiri zamanı hər hansı bir sistemin işini yerinə yetirməsi üçün zəruri olan və ölçüsü məlumat olan sərbəst enerji itkiləri baş verir. Sərbəst enerji azalırsa, məlumat da azalır. Yəni, mikrokosmosda informasiyanın artmaması qanunu da müşahidə edilir.
Canlı və cansız təbiət
Səkkizinci sinifdə informatikada öyrənilən və texnologiya ilə əlaqəli olmayan cansız təbiətdəki hər hansı məlumat nümunələri məlumatın saxlanması, işlənməsi və ötürülməsi məqsədinin olmaması ilə birləşir. Canlı maddə üçün hər şey fərqlidir. Canlı orqanizmlərə gəldikdə isə əsas məqsəd və aralıq var. Nəticədə, irsi materialın nəsillərə ötürülməsi üçün məlumatın əldə edilməsi, işlənməsi, ötürülməsi və saxlanması prosesi zəruridir. Aralıq məqsədlər onun müxtəlif biokimyəvi və davranış reaksiyaları vasitəsilə qorunmasıdır, məsələn, homeostazın və oriyentasiya davranışının saxlanması.
Cansız təbiətdəki məlumat nümunələri belə xüsusiyyətlərin olmadığını göstərir. Homeostaz, yeri gəlmişkən, obyektin məhvinə səbəb olan məlumatın böyüməməsi qanununun nəticələrini minimuma endirir. Təsvir edilən məqsədlərin varlığı və ya olmaması canlı və cansız təbiət arasındakı əsas fərqlərdən biridir.
Beləliklə, "cansız təbiətdə məlumat" mövzusunda çoxlu nümunələr tapa bilərsiniz: qədim mağaraların divarlarında şəkillər, kompüter işi, qaya kristallarının böyüməsi və s. Lakin insanın yaratdığı informasiyanı (müxtəlif obrazlar və buna bənzər) və texnologiyanı nəzərə almasaq, cansız təbiət obyektləri onlarda baş verən informasiya proseslərinin xüsusiyyətlərinə görə çox fərqlənir. Onları bir daha sadalayaq: bir mərhələli, geri dönməz, məqsədsiz, qəbulediciyə ötürülən zaman mənbədə informasiyanın itirilməsi qaçılmazdır. Cansız təbiətdəki məlumat sistemin nizamlılığının ölçüsü kimi müəyyən edilir. Qapalı sistemdə bu və ya digər növ xarici təsir olmadıqda informasiyanın artmaması qanunu müşahidə edilir.
